CN103586258B - 白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统及其催化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统及其催化剂，其系统包括一个热裂解系统，一个气体净化系统，一个油液收集装置，一个余灰排出系统；热裂解系统的出气管与气体净化系统的进气管相连，气体净化系统的出气管连接到热裂解系统的燃烧室；热裂解系统中添加有用于白色垃圾热裂解的催化剂；热裂解系统连接着余灰排出系统。本发明的目的是提供一种用于白色垃圾处理的资源自耗型垃圾处理系统，无废气排放，并利用尾气加热热裂解炉，同时回收利用白色垃圾热裂解产生的有机油液混合物，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。

Description

白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统及其催化剂

技术领域

本发明涉及废旧塑胶回收处理技术领域，特别是涉及一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统。

背景技术

废旧塑胶作为一种工业固体废弃物，其大量堆积会造成“白色污染”，给环境带来极大的危害。废旧塑胶垃圾给人们视觉、嗅觉带来不良刺激的同时，进入自然环境后难以降解，有苯和氯等有害物质产生，如不加以回收，污染物不断累积，给人类生存环境带来严重后果。通常，我们治理环境污染的过程中，对这些塑胶制品废气物的处理采用简单填埋和露天焚烧等方式，仍产生二次污染。

对废旧塑胶处理最环保的方式是使用零排放的热裂解处理方式。

废旧塑胶在热裂解炉内反应后会产生高温的尾气，对待尾气处理过程中，通常是简单处理后直接排放，这样不但污染环境，达不到处理废旧塑胶的环保目的，也浪费了尾气中的可回收资源。

通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：

专利1：申请号201010590253.0，申请日2010.12.16，申请公布日2011.04.06，本发明涉及一种利用垃圾和生物质为原料高温裂解制得工业用气或民用燃气的新方法，包括以下步骤：1）制备原料；2）裂解煤气收集和热能的利用；3）余热同步利用。本发明将已烘干粉碎的垃圾或生物质颗粒在900-1000℃条件下裂解，生成裂解煤气；裂解煤气经冷却除尘塔后送气柜，经气体压缩、净化工段后送合成。其中高温燃烧气是由燃气炉提供的，在燃气炉内由合成弛放气与空气混合燃烧形成高温燃烧气，高温气体经除尘后再送入裂解炉。经本发明方法裂解后的煤气可经一氧化碳变换和脱除二氧化碳加工后供居民用燃气。整体过程使热能得到了最充分的利用，而且裂解后排放的余气不污染环境，达到了节能减排的目的。

专利2：申请号：200910115050.3，申请日：2009-03-06，公开日：2009-08-19，本发明公开了一种生物质燃料循环气化装置及其方法，包括独立设置的燃烧炉和裂解炉，其特征在于所述燃烧炉和裂解炉上端均密封；所述裂解炉包括导热装置密封的加热部和干馏部；所述加热部通过烟气输送管与燃烧炉连通；所述干馏部通过干馏气输送管与燃烧炉连通；本发明采用循环制气方法，使生物质裂解制气和燃料蓄热交替进行。本发明解决了现有技术中生物质气化制取燃气装置产生的燃气热值低、毒性大而且燃气后处理复杂以及实用性较差、可实施性不足等问题。

专利3：申请号：200610146196.0，申请日：2006-11-22，授权公告日2011-02-02，一种动力学气化炉及其构成的余热锅炉，涉及到一种应用固体燃料制取合成气的气化设备。本发明的原料适应范围广，包括原生垃圾和生物质、生物质型煤、煤基型煤、原煤、散煤。应用本发明可以设计制造一种投资低、操作简单、易于普及的垃圾、生物质气化设备，可以像常规锅炉那样操作运行，可以实现连续输入原料、连续出渣、连续输出合成气。本发明为积极利用可再生能源助力，解决了生活垃圾、农林废弃物的出路问题，并使之转化为一种清洁的能源，一是解决环保问题，二是缓解能源紧张的局面，为推动经济社会全面协调可持续发展创造条件，并为提供生物质资源的农村创造良好的发展机遇。

以上技术方案的热裂解主要针对有机质，并非白色垃圾，针对性不强，对于白色垃圾的处理效果不明显，且在热裂解前需要预处理垃圾，需要压缩、烘干、碎粒，热裂解工艺复杂。其中，专利1对于尾气的处理是裂解后部分回收燃气，部分分离后的高温气体，被送入高温裂解炉供给原料颗粒进行高温换热裂解，并非直接提供给裂解炉的燃烧室。专利2对于裂解放热采用的是两个反应炉，生物质在燃烧炉内燃烧，气体通往裂解炉裂解，需要严格控制两个反应炉，且两个反应炉均需要热量提供，比较耗能，裂解过程复杂。专利3的设备供能为外部能源，在处理垃圾时需要消耗较多能源，生成的尾气需要较复杂的分离处理。

通过以上的检索对比，以上技术方案不能影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合不能破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于白色垃圾处理的资源自耗型垃圾处理系统，无废气排放，并利用尾气加热热裂解炉，同时回收利用白色垃圾热裂解产生的有机油液混合物，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，它包括一个热裂解系统（80），一个气体净化系统（90），一个油液收集装置（70），一个余灰排出系统（60）；热裂解系统（80）的出气管与气体净化系统（90）的进气管相连，气体净化系统（90）的出气管连接到热裂解系统（80）的燃烧室；油液收集装置（70）与气体净化系统（90）相连；热裂解系统（80）中添加有用于白色垃圾热裂解的催化剂，热裂解炉内的温度控制在200℃-400℃；热裂解系统（80）连接着余灰排出系统（60）；

所述热裂解系统（80）由裂解炉和燃烧室组成；所述油液收集装置（70）为一个或多个储油箱（12）；

所述余灰排出系统（60）包括设置在热裂解炉（10）之下的螺旋杆（1301），所述螺旋杆（1301）末端之下设置有提升灰斗（1302），所述提升灰斗（1302）连接到绞轮（1303）上；所述绞轮（1303）固定在收纳器（1304）旁，所述收纳器（1304）上端设置有进水管（1306）。所述收纳器（1304）下端设置有排灰口（1305）；

所述的气体净化系统（90），它包括一个除尘系统，一个尾气吸收系统，一个油液收集系统，一个循环冷却系统；尾气依次经过除尘系统、尾气吸收系统、过滤干燥系统；油液收集系统与尾气吸收系统相连。

进一步的，所述的除尘系统为一级或多级除尘过滤塔（1）。

进一步的，所述尾气吸收系统为五级混合油液分离装置，分别为混合油液分离装置Ⅰ（201）、混合油液分离装置Ⅱ（202）、混合油液分离装置Ⅲ（203）、混合油液分离装置Ⅳ（204）、混合油液分离装置Ⅴ（205），各级装置的进气管（7）与出气管（8）首尾相连，形成回路；各装置内盛有用于吸收尾气中的酸性气体的碱性溶液；所述混合油液分离装置为密闭装置，进气管置于液面之下，出气管置于装置最顶端；所述混合油液分离装置的液面之上置有集液管（9）；混合油液分离装置Ⅰ（201）和混合油液分离装置Ⅱ（202）的集液管（9）汇聚到混合油液分离装置Ⅲ（203）中，混合油液分离装置Ⅲ（203）的集液管（9）汇聚到混合油液收集冷却装置（6）内；混合油液分离装置Ⅳ（204）的集液管（9）汇聚到混合油液分离装置Ⅴ（205）内，混合油液分离装置Ⅴ（205）的集液管（9）汇聚到混合油液收集冷却装置（6）内。

进一步的，所述油液收集系统包括一个混合油液收集冷却装置（6），其与混合油液分离装置Ⅲ（203）、混合油液分离装置Ⅴ（205）的集液管（9）相连。

进一步的，所述循环冷却系统设置在除尘系统、尾气吸收系统与油液收集系统中；所述循环冷却系统采用冷却水。

进一步的，所述热裂解炉内白色垃圾的最佳热裂解温度为300℃。

根据本发明的另一个方案，一种用于权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统的催化剂，所述的催化剂组分为：

石灰5‰，高岭土矿5‰、煤灰10‰、废油15‰，樟树粉末1.5‰，艾叶1.5‰、草木灰2.5‰、三苍子0.35‰；所述催化剂均匀搅拌混合后，随白色垃圾一同混入热裂解炉内。

本发明的有益效果：1、本发明能有效处理白色垃圾，无废气排放，并利用尾气加热热裂解炉，同时回收利用白色垃圾热裂解产生的有机油液混合物，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。

2、余灰排出装置方便排出裂解炉内的余灰，无灰尘污染，工作效率高，操作简单方便。

3、采用本发明白色垃圾热裂解催化剂，能快速高效降解白色垃圾，形成混合气体，尾气处理简单易行。

附图说明

图1为本发明的结构功能示意简图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2中排灰装置13的结构示意图。

图中所述数字标注表示为：1、除尘过滤塔；201、混合油液分离装置Ⅰ；202、混合油液分离装置Ⅱ；203、混合油液分离装置Ⅲ；204、混合油液分离装置Ⅳ；205、混合油液分离装置Ⅴ；3、循环冷却水；4、储水池；6、混合油液收集冷却装置；7、进气管；8、出气管；9、集液管；10、热裂解炉；11、投料口；12、储油箱；13、排灰装置；60、余灰排出系统；70、油液收集装置；80、热裂解系统；90、气体净化系统；1301、螺旋杆；1302、提升灰斗；1303、绞轮；1304、收纳器；1305、排灰口；1306、进水管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1所示，本发明包括一个热裂解系统80，一个气体净化系统90，一个油液收集装置70，一个余灰排出系统60；热裂解系统80的出气管与气体净化系统90的进气管相连，气体净化系统90的出气管连接到热裂解系统80的燃烧室；油液收集装置70与气体净化系统90相连；热裂解系统80连接着余灰排出系统60。

如图2所示，热裂解系统80由裂解炉和燃烧室组成；油液收集装置70为一个或多个储油箱12；气体净化系统90包括一个除尘系统，一个尾气吸收系统，一个油液收集系统，一个过滤干燥系统，一个循环冷却系统；尾气依次经过除尘系统、尾气吸收系统、过滤干燥系统；油液收集系统与尾气吸收系统相连。

具体的，除尘系统为一级或多级除尘过滤塔1。

具体的，所述尾气吸收系统为五级混合油液分离装置，分别为混合油液分离装置Ⅰ201、混合油液分离装置Ⅱ202、混合油液分离装置Ⅲ203、混合油液分离装置Ⅳ204、混合油液分离装置Ⅴ205，各级装置的进气管7与出气管8首尾相连，形成回路；各装置内盛有用于吸收尾气中的酸性气体的碱性溶液；所述混合油液分离装置为密闭装置，进气管置于液面之下，出气管置于装置最顶端；所述混合油液分离装置的液面之上置有集液管9；混合油液分离装置Ⅰ201和混合油液分离装置Ⅱ202的集液管9汇聚到混合油液分离装置Ⅲ203中，混合油液分离装置Ⅲ203的集液管9汇聚到混合油液收集冷却装置6内；混合油液分离装置Ⅳ204的集液管9汇聚到混合油液分离装置Ⅴ205内，混合油液分离装置Ⅴ205的集液管9汇聚到混合油液收集冷却装置6内。

具体的，所述油液收集系统包括一个混合油液收集冷却装置6，其与混合油液分离装置Ⅲ203、混合油液分离装置Ⅴ205的集液管9相连。

具体的，所述循环冷却系统设置在除尘系统、尾气吸收系统与油液收集系统中；所述循环冷却系统采用冷却水。

具体的，所述热裂解炉内白色垃圾的最佳热裂解温度为300℃。

如图1和图3所示，所述余灰排出系统60包括设置在热裂解炉10之下的螺旋杆1301，所述螺旋杆1301末端之下设置有提升灰斗1302，所述提升灰斗1302连接到绞轮1303上；所述绞轮1303固定在收纳器1304旁，所述收纳器1304上端设置有进水管1306。所述收纳器1304下端设置有排灰口1305。

用于本发明一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统的催化剂，所述的催化剂组分为：

石灰5‰，高岭土矿5‰、煤灰10‰、废油15‰，樟树粉末1.5‰，艾叶1.5‰、草木灰2.5‰、三苍子0.35‰；所述催化剂均匀搅拌混合后，随白色垃圾一同混入热裂解炉内。

具体工作时，首先将催化剂按照以下组分调混均匀：石灰5‰，高岭土矿5‰、煤灰10‰、废油15‰，樟树粉末1.5‰，艾叶1.5‰、草木灰2.5‰、三苍子0.35‰；随同白色垃圾一同填入热裂解系统80的热裂解炉内，燃烧室采用启动点火，为热裂解系统80提供初始热源，控制热裂解炉内的温度范围在200℃-400℃之内，以供白色垃圾热裂解。

热裂解系统80中产生的尾气经过气体净化系统90净化处理，处理完的尾气通过出气管连接到热裂解系统80的燃烧室，尾气在燃烧室内燃烧，提供热裂解系统80的后续热源。

尾气在进入气体净化系统90时，首先通过除尘过滤塔1，吸收处理掉尾气中含有的颗粒状物质；然后尾气进入到各级混合油液分离装置中，逐级吸收尾气中的酸性气体，每级装置中形成的混合油液被集中到混合油液收集冷却装置6，最后汇聚到收集到的混合油液可用于工业用油的制造原料；尾气通过逐级吸收处理后，最终处理后的尾气通过出气管8将处理过的尾气运送到热裂解系统80的燃烧室内，用以提供热裂解的热源；即利用白色垃圾自身携带的能量分解白色垃圾，资源合理利用，废气得到充分利用。

在实际工作中，热裂解炉内白色垃圾的最佳热裂解温度为300℃，此时系统工作最顺畅。

油液收集系统收集尾气吸收系统中生成的混合油液；循环冷却系统给除尘系统、尾气吸收系统和油液收集系统循环降温。

在油液收集装置70中收集到的混合油液可以用于工业用油的制造原料，成功变废为宝，回收利用了自然资源，实现尾气排放达到国家标准，环保节能。

热裂解炉10燃烧后产生的余灰，通过螺旋杆1301带入到提升灰斗1302内，在绞轮1303的作用下，提升灰斗1302将其中的余灰倒入到收纳器1304内；同时，收纳器1304上方的进水管1306注水，避免灰尘弥散，造成污染；最后余灰从排灰口1305排出。余灰经由余灰排出系统60排出到系统之外，减少了灰尘污染，节省了劳动力，提高了效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，它包括一个热裂解系统（80），一个气体净化系统（90），一个油液收集装置（70），一个余灰排出系统（60）；热裂解系统（80）的出气管与气体净化系统（90）的进气管相连，气体净化系统（90）的出气管连接到热裂解系统（80）的燃烧室；油液收集装置（70）与气体净化系统（90）相连；热裂解系统（80）中添加有用于白色垃圾热裂解的催化剂，热裂解炉内的温度控制在200℃-400℃；热裂解系统（80）连接着余灰排出系统（60）；

所述热裂解系统（80）由裂解炉和燃烧室组成；所述油液收集装置（70）为一个或多个储油箱（12）；

所述余灰排出系统（60）包括设置在热裂解炉（10）之下的螺旋杆（1301），所述螺旋杆（1301）末端之下设置有提升灰斗（1302），所述提升灰斗（1302）连接到绞轮（1303）上；所述绞轮（1303）固定在收纳器（1304）旁，所述收纳器（1304）上端设置有进水管（1306）；所述收纳器（1304）下端设置有排灰口（1305）；

所述的气体净化系统（90），它包括一个除尘系统，一个尾气吸收系统，一个油液收集系统，一个循环冷却系统；尾气依次经过除尘系统、尾气吸收系统、过滤干燥系统；油液收集系统与尾气吸收系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，所述的除尘系统为一级或多级除尘过滤塔（1）。

3.根据权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，所述尾气吸收系统为五级混合油液分离装置，分别为混合油液分离装置Ⅰ（201）、混合油液分离装置Ⅱ（202）、混合油液分离装置Ⅲ（203）、混合油液分离装置Ⅳ（204）、混合油液分离装置Ⅴ（205），各级装置的进气管（7）与出气管（8）首尾相连，形成回路；各装置内盛有用于吸收尾气中的酸性气体的碱性溶液；所述混合油液分离装置为密闭装置，进气管置于液面之下，出气管置于装置最顶端；所述混合油液分离装置的液面之上置有集液管（9）；混合油液分离装置Ⅰ（201）和混合油液分离装置Ⅱ（202）的集液管（9）汇聚到混合油液分离装置Ⅲ（203）中，混合油液分离装置Ⅲ（203）的集液管（9）汇聚到混合油液收集冷却装置（6）内；混合油液分离装置Ⅳ（204）的集液管（9）汇聚到混合油液分离装置Ⅴ（205）内，混合油液分离装置Ⅴ（205）的集液管（9）汇聚到混合油液收集冷却装置（6）内。

4.根据权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，所述油液收集系统包括一个混合油液收集冷却装置（6），其与混合油液分离装置Ⅲ（203）、混合油液分离装置Ⅴ（205）的集液管（9）相连。

5.根据权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，所述循环冷却系统设置在除尘系统、尾气吸收系统与油液收集系统中；所述循环冷却系统采用冷却水。

6.根据权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统，其特征在于，所述热裂解炉内白色垃圾的最佳热裂解温度为300℃。

7.一种用于权利要求1所述的一种白色垃圾资源自耗型垃圾处理系统的催化剂，其特征在于，所述的催化剂组分为：石灰5‰，高岭土矿5‰、煤灰10‰、废油15‰，樟树粉末1.5‰，艾叶1.5‰、草木灰2.5‰、三苍子0.35‰；所述催化剂均匀搅拌混合后，随白色垃圾一同混入热裂解炉内。